Posisi Nicias suram. Menghindari armada Athena, kapal-kapal Sirakusa telah berlayar dengan aman ke pelabuhan utama. Sementara itu, Sirakusa telah melengkapi dan melatih armadanya sendiri. Angkatan laut gabungan Sparta-Sirakusa menimbulkan ancaman eksistensial bagi angkatan laut Athena yang memburuk, kapalnya tergenang air dan awak sekutunya melarikan diri. Jenderal Gylippus dan sekutunya berhasil meraih kemenangan. Saat harapan Sirakusa melonjak, moral Athena anjlok, dan komandan Athena yang ragu-ragu berputus asa.
Nicias Meminta Bantuan Athena
Musim dingin itu Nicias mengirim surat ke Athena yang menguraikan kesulitan di Sisilia. Situasinya sangat kritis, menurutnya, ecclesia harus menarik kembali armada atau memperkuatnya secara besar-besaran. Dia juga meminta agar dibebastugaskan.
Athena menanggapi dengan tegang. Nicias tidak akan lega, tetapi dia akan diperkuat oleh armada tambahan di bawah pimpinan Demosthenes. Mengirimkan bala bantuan militer ke Sisilia, orang Athena dalam waktu 2 tahun telah mengerahkan lebih dari setengah aset militer mereka, hampir 45.000 orangpasukan dan 216 kapal. Ketika bala bantuan terakhir tiba, Sparta berkemah hanya 13 mil dari tembok mereka.
Ketika Demosthenes tiba di Sisilia pada musim panas tahun 413 SM, situasi Athena belum membaik. Frustrasi di Epipolae, Nicias telah memindahkan basis operasinya ke Plemmyrium, di pintu masuk selatan pelabuhan utama, tempat dia membangun tiga benteng. Dia juga beralih ke strategi angkatan laut, berencana melakukan serangan di pelabuhan. Tetapi kapal-kapal Athena tidak bernasib baik melawan armada Corinthian dan Sirakusa. Orang Sirakusa tanpa henti menyerang melalui darat dan laut, menggagalkan orang Athena di ketinggian dan merebut benteng di Plemmyrium, yang menampung sebagian besar perbekalan armada Athena.
Memutuskan untuk tidak menyerah pada kelesuan Nicias dan kehilangan momentum, Demosthenes melancarkan serangan langsung ke bentang Syracusa. Ketika penyerangan gagal, Demosthenes, didorong oleh tekanan saat itu, memutuskan untuk menyerang benteng Sirakusa di Epipolae pada malam hari. Terhambat oleh kegelapan, medan yang asing dan kebingungan, serangan itu berubah menjadi bencana. Meskipun komandan yang berani itu telah menyerang dengan cepat dengan semua kekuatan yang dimilikinya, usahanya gagal.
Demosthenes merekomendasikan penarikan pasukan invasi, dengan cerdik menyimpulkan kekuatan militernya akan lebih baik digunakan di rumah daripada dalam perjuangan tanpa harapan untuk menaklukkan Sisilia. Namun sekarang Nicias ternyata lebih mementingkan reputasinya sendiri daripada hasil militer yang dahulu dengan gigih menentang keberangkatan. Tidak ingin pulang memikul tanggung jawab atas bencana perang, Nicias lebih memilih kematian di tangan musuh daripada hukuman pengadilan di Athena.
Dengan alasan Sirakusa tidak tahan lagi dengan tekanan pengepungan, dia membujuk Demosthenes untuk tetap tinggal. Tapi karena bala bantuan musuh terus membanjiri Sirakusa, Nicias akhirnya setuju untuk berlayar. Pada saat kritis itu, gerhana bulan yang tiba-tiba meyakinkan Nicias yang percaya takhayul untuk menunda 27 hari lagi.
Akhirnya, armada Athena dialihkan. Menunggu dengan cemas di darat, tentara Athena menyaksikan trireme demi trireme menyelinap di bawah permukaan yang berserakan puing-puing. Pasukan Athena menyerah pada kepanikan dan keputusasaan.
Satu-satunya harapan orang Athena terletak pada kekuatan darat. Athena menghabiskan satu hari lagi di darat untuk mengemasi apa yang bisa dibawa. Orang-orang Sirakusa menggunakan waktu itu untuk menduduki titik-titik strategis di sepanjang kemungkinan rute pelarian. Pada hari ketiga setelah pertempuran laut, tentara Athena berangkat. Meninggalkan tubuh tidak terkubur dan mengabaikan permintaan dari yang sakit dan terluka untuk dibawa, pasukan berkekuatan 40.000 orang ditarik keluar dari Sisilia hanya memikirkan kelangsungan hidup.
Pada saat Nicias berkemah di dataran tinggi untuk mengumpulkan sisa kekuatan tentara Athena untuk tahap selanjutnya dari pawai melelahkan mereka dari Sirakusa, Demosthenes dan 6.000 orang pasukan dari barisan belakang telah menyerah.
